[发明专利]一种煤制LNG联产低碳醇、燃料油品的系统及方法

权利要求书

1.一种煤制LNG联产低碳醇、燃料油品的系统，其特征在于：包括同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油系统(1)以及与同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油系统(1)的煤焦油出口相连通的煤焦油深度转化系统(2)、与同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油系统(1)富甲烷合成气出口相连通的甲烷富集分离与深冷液化系统(3)、低碳醇合成系统(4)；

所述的同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油系统(1)包括连续加压稳态进料子系统(5)以及与其相连通的粉煤快速加压热裂解反应子系统(6)，粉煤快速加压热裂解反应子系统(6)的粗合成气出口与颗粒筛分子系统(7)相连，颗粒筛分子系统(7)上端的出口与油气分流子系统(36)相连，颗粒筛分子系统(7)下端的出口经循环颗粒控制分流子系统(8)与粉煤快速加压热裂解反应子系统(6)相连；

所述的煤焦油深度转化系统(2)包括依次相连的煤焦油预处理子系统(19)、原料油馏分切割子系统(20)、馏分油加氢提质子系统(21)、产品分离与回收子系统(22)和油品储存子系统(23)，所述的煤焦油预处理子系统(19)与油气分流子系统(36)的轻质煤焦油出口相连通；

所述的甲烷富集分离与深冷液化系统(3)包括依次相连的洗涤净化子系统(24)、分子筛吸附子系统(25)、轻组分净化分离子系统(26)、甲烷分离提纯子系统(27)、深冷液化子系统(28)和LNG储存子系统(29)，所述的洗涤净化子系统(24)与油气分流子系统(36)的富甲烷合成气出口相连通；

所述的低碳醇合成系统(4)包括依次相连的原料气组分调控子系统(30)、原料气净化子系统(31)、低碳醇合成反应子系统(32)、低碳混合醇分离子系统(33)、产品精制子系统(34)和低碳醇储存子系统(35)，所述的原料气组分调控子系统(30)与甲烷富集分离与深冷液化系统(3)的LNG储存子系统(29)出口相连；

同步制取富甲烷合成气与轻质煤焦油系统(1)中原料储仓(9)中的原料煤经可控进料粉碎器(10)粉碎为粒径为10～1000μm的粉煤颗粒，再通过一体式循环气干燥器(11)干燥至含水率低于2.0wt％的煤粉进入进料缓冲器(12)，之后通过机械气力耦合式粉煤给料装置(13)输送至粉煤快速加压热裂解反应子系统(6)的涡旋流场传递区(16)，自循环颗粒二次裂解制取富氢气体反应区(18)而来的富氢高温气-固混合热载体与通过内置多通道返料系统返回的惰性颗粒在混合流体整流区(17)均匀混合后温度降低为600℃，继续上行进入涡旋流场传递区(16)与新鲜煤粉混合后高速上行进入混合流体控温区(15)完成快速传热，煤粉被加热至预定的热解温度550～600℃后再继续上行进入粉煤恒温-加压-催化加氢快速热裂解反应区(14)进行热解。

2.根据权利要求1所述的煤制LNG联产低碳醇、燃料油品的系统，其特征在于：所述的连续加压稳态进料子系统(5)包括依次相连的原料储仓(9)、可控进料粉碎器(10)、一体式循环气干燥器(11)、进料缓冲器(12)和机械气力耦合式粉煤给料装置(13)，所述的机械气力耦合式粉煤给料装置(13)与煤快速加压热裂解反应子系统(6)相连通。

3.根据权利要求1所述的煤制LNG联产低碳醇、燃料油品的系统，其特征在于：所述的粉煤快速加压热裂解反应子系统(6)包括依次相连的自上而下相连通且可实现内部物料、能量耦合的粉煤恒温-加压-催化加氢快速热裂解反应区(14)、混合流体控温区(15)、涡旋流场传递区(16)、混合流体整流区(17)和循环颗粒二次裂解制取富氢气体反应区(18)，所述的涡旋流场传递区(16)与煤快速加压热裂解反应子系统(6)的机械气力耦合式粉煤给料装置(13)相连，粉煤恒温-加压-催化加氢快速热裂解反应区(14)的富甲烷合成气出口与颗粒筛分子系统(7)相连，颗粒筛分子系统(7)下端出口经循环颗粒控制分流子系统(8)返回循环颗粒二次裂解制取富氢气体反应区(18)用于制备富氢合成气。

4.根据权利要求1所述的煤制LNG联产低碳醇、燃料油品的系统，其特征在于，所述的颗粒筛分子系统(7)对粒径为50～600μm的惰性颗粒与固定碳含量为60～80wt％、粒径＜50μm的富碳颗粒进行分级、分段、分类循环返料。